WO2016167301A1 - 曲げ加工装置 - Google Patents

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WO2016167301A1
WO2016167301A1 PCT/JP2016/061951 JP2016061951W WO2016167301A1 WO 2016167301 A1 WO2016167301 A1 WO 2016167301A1 JP 2016061951 W JP2016061951 W JP 2016061951W WO 2016167301 A1 WO2016167301 A1 WO 2016167301A1
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robot
bending
workpiece
base
track device
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PCT/JP2016/061951
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Inventor
照明 與語
博之 大矢
Original Assignee
株式会社オプトン
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Publication date
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    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/14—Arm movement, spatial
    • Y10S901/15—Jointed arm

Definitions

  • the present disclosure relates to a bending apparatus that bends a long workpiece (for example, a pipe or a rod-like material) in a predetermined direction.
  • a long workpiece for example, a pipe or a rod-like material
  • a bending apparatus for bending a workpiece at a plurality of locations is known (for example, see Patent Document 1).
  • a bending mechanism is attached to the tip of an articulated robot having three sets of joints that rotate around an axis parallel to the axial direction of the workpiece.
  • the workpiece is gripped by the chuck mechanism.
  • the bending mechanism moves to a predetermined position. Further, the bending mechanism moves in the axial direction of the workpiece by the moving mechanism.
  • one aspect of the present disclosure provide a bending apparatus that can increase the degree of freedom of processing a workpiece and shorten the processing time of the workpiece.
  • the present disclosure relates to a bending apparatus that bends a long workpiece, and a track apparatus that extends linearly in a predetermined direction, and is mounted on the track apparatus and is movable on the track apparatus.
  • a bending apparatus that bends a long workpiece
  • a track apparatus that extends linearly in a predetermined direction, and is mounted on the track apparatus and is movable on the track apparatus.
  • Each of a first base and a second base, a first robot mounted on the first base, a second robot mounted on the second base, and each of the first robot and the second robot And a bending mechanism for gripping and bending the workpiece.
  • the first robot includes at least a joint that can rotate around a vertical axis with respect to the first base on which the first robot is mounted, and an axis parallel to the axial direction of the workpiece.
  • An articulated robot provided with a joint that can be rotated around.
  • the second robot includes at least a joint that can rotate around a vertical axis with respect to the second base on which the second robot is mounted, and an axis parallel to the axial direction of the workpiece.
  • An articulated robot provided with a joint that can be rotated around.
  • the first robot placed on the first base and the second robot placed on the second base are multi-joint robots each having the joint described above. Accordingly, the first robot can move the first base along the track device and bend the joint of the articulated robot in a desired direction, thereby arranging the bending mechanism at a desired position. In addition, the second robot moves the second base along the trajectory device and bends the joint of the articulated robot in a desired direction, thereby arranging the bending mechanism at a desired position.
  • the workpiece gripped by the bending mechanism can be arranged at a desired position. That is, when the workpiece is transported and / or bent, it can be easily moved to a position where the workpiece does not interfere with surrounding devices and / or a position suitable for transport (for example, a position where the transport time is short). Can be made.
  • first base and the second base can be moved, and the first robot and the second robot can be operated at the same time, so that the workpiece is gripped by the first robot, for example, during the transfer of the workpiece. Bending can be performed, and another workpiece can be gripped and bent by the second robot. That is, since the first robot and the second robot can perform the bending process simultaneously with the conveyance of the respective workpieces, there is an effect that the processing time can be greatly shortened.
  • the multi-joint robot for example, a multi-joint robot having 6 or more axes (for example, a multi-joint robot using 3 or more pivot joints and 3 or more swing joints) can be used.
  • -A chuck device having a chuck mechanism for gripping a workpiece may be provided separately from the track device. That is, you may provide the chuck apparatus which hold
  • the workpiece conveyed by the first robot and / or the second robot is held by the chuck device, and in that state, using the bending mechanism of the first robot and / or the second robot, Since the workpiece can be bent, there is an effect that the degree of freedom of processing is further improved.
  • the workpiece conveyed by the first robot and / or the second robot may be either before or after bending.
  • the chuck device may be placed on an auxiliary track device arranged in parallel with the track device and configured to be movable along the auxiliary track device. If the chuck device is not fixed at a specific position but can be moved on the auxiliary track device, the degree of freedom of the position where the workpiece is chucked is large, and thus the degree of freedom of processing is improved. There is.
  • the chuck device may be capable of changing the vertical position automatically or manually. Furthermore, when an arm that can be turned to the tip side is attached to the support column and a chuck mechanism is provided at the tip end of the arm, the arm may be rotatable by a predetermined angle with respect to the support column.
  • a workpiece supply device that supplies a workpiece may be arranged within a range that the bending mechanism of the first robot and / or the second robot on the track device can reach.
  • the track device may be configured by a first track device and a second track device that is separate from and parallel to the first track device.
  • the first base and the first robot are mounted on the first track device
  • the second base and the second robot are mounted on the second track device.
  • the first track device and the second track device may be arranged on the same straight line. Alternatively, the first track device and the second track device may be arranged in parallel on different straight lines. -You may provide the control apparatus which controls the operation
  • the one end side of the workpiece may be gripped by the bending mechanism of the first robot, and the other end side of the workpiece may be bent by the bending mechanism of the second robot.
  • the workpiece may be bent by the bending mechanism of the first robot while the workpiece is transported while gripping one end of the workpiece by the bending mechanism of the first robot.
  • the bending mechanism of the second robot grips one end side of the workpiece different from the workpiece being transported by the first robot. In the middle of conveying the other workpiece, the second workpiece may be bent by the bending mechanism of the second robot.
  • FIG. 1 It is a top view which shows the whole structure of a bending process apparatus. It is a front view which shows the whole structure of a bending apparatus. It is a side view which shows the whole structure of a bending process apparatus. It is a top view which expands and shows the track apparatus of a bending apparatus, each robot apparatus, and a chuck
  • FIG. 9A is a side view showing the bending mechanism
  • FIG. 9B is a plan view showing the bending mechanism
  • FIG. 9C is an explanatory view showing the bending operation of the bending mechanism.
  • It is a side view which shows a chuck
  • FIG. 11A is an explanatory diagram illustrating an operation when both robots are used
  • FIG. 11B is an explanatory diagram illustrating an operation when both robots and a chuck device are used.
  • It is a block diagram which shows the electric constitution of a bending apparatus. It is a flowchart which shows the process at the time of using both robots among the processes by the control apparatus of a bending processing apparatus.
  • FIG. 16A is a plan view showing the bending apparatus of the second embodiment
  • FIG. 16B is a plan view showing the bending apparatus of the third embodiment.
  • the bending apparatus 2 of the first embodiment includes a track device 4 that extends linearly in the left-right direction (ie, the X direction) in FIG. 1, and a track device mounted on the track device 4.
  • a first robot 10 mounted on the first base 6 and a second robot 12 mounted on the second base 8 are provided.
  • the first base 6 and the first robot 10 are referred to as a first robot device 11, and the second base 8 and the second robot 12 are referred to as a second robot device 13.
  • the bending device 2 is mounted in the auxiliary track device 14 in parallel to the track device 4 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the track device 4 (that is, the Y direction) and the auxiliary track device 14.
  • a chuck device 16 that can move in the X direction on the device 14 and a carry-in device (for example, a workpiece) 18 that is disposed within the operating range of the first robot device 11 and / or the second robot device 13.
  • the range surrounded by the two-dot chain lines L1 and L2 in FIGS. 1 to 3 is the operation range of the first robot 10 and the second robot 12 (specifically, the operation range of the position where the workpiece 18 is gripped). .
  • the structure of each part of the bending apparatus 2 will be described in detail.
  • the first robot device 11 and the second robot device 13 have basically the same configuration, the following description will be given by taking one first robot device 11 as an example.
  • the first base 6 is disposed on the track device 4 in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6 (that is, the X direction).
  • the track device 4 includes a first base portion 22 that protrudes upward on the left side of FIG. 7, and a second base portion 24 that protrudes upward on the right side of FIG. 7.
  • a first rail 26 is disposed on the first base portion 22, and a second rail 28 is disposed on the second base portion 24.
  • the first rail 26 and the second rail 28 are arranged so as to extend in parallel to the X direction.
  • the first rail 26 has recesses 26a on both left and right side surfaces, and the second rail 28 also has recesses 28a on both left and right side surfaces.
  • first guide 30 and the second guide 32 are arranged on the lower surface of the first base 6 so as to have the same interval as the interval between the first rail 26 and the second rail 28.
  • the interval is the interval between the center in the width direction of the first rail 26 and the center in the width direction of the second rail 28.
  • Both guides 30 and 32 are, for example, the well-known LM guide (registered trademark).
  • a groove 34 that fits the first rail 26 is formed on the lower surface side of the first guide 30.
  • a groove 36 that fits with the second rail 28 is formed on the lower surface side of the second guide 32.
  • the left and right side surfaces of the groove 34 are formed with convex portions 30a that engage with the concave and convex portions 26a on the left and right side surfaces of the first rail 26 in the vertical direction of FIG. 7 so as not to drop out.
  • convex portions 32a that engage in the vertical direction in FIG. 7 with respect to the concave portions 28a on the left and right side surfaces of the second rail 28 are formed.
  • a rack (that is, rack gear) 38 is formed along the X direction at the upper right end portion (that is, the upper surface side) of the first base portion 22.
  • a base motor 40 (see FIG. 6) is fixed on the upper surface side of the first base 6, and a gear mechanism 42 driven by the base motor 40 is disposed on the lower surface side.
  • a pinion (that is, a pinion gear) 44 is attached to the tip of the gear mechanism 42, and the rack 38 and the pinion 44 are arranged to mesh with each other.
  • the first robot 10 is an articulated robot (that is, a multi-joint robot) having a plurality of arms and a plurality of joints.
  • a bending mechanism 50 (described later) for holding or bending a long workpiece 18 such as a pipe is attached.
  • the first robot 10 includes three first to third swing joints 52, 54, and 56 that can swing, that is, bend, two members connected by joints, and one connected by joints.
  • the first to third swivel joints 58, 60, and 62 that allow the other member to swivel with respect to this member are provided.
  • the direction of the axis of the swing joint is perpendicular to the link direction of the two members, and the direction of the axis of the swing joint is the same as the link direction of the two members.
  • the first robot 10 includes a fixed portion 64 attached to the first base 6, and the fixed portion 64 and the first swivel 66 are connected by a first swivel joint 58.
  • the first turning joint 58 has a mechanism that drives the first turning base 66 to rotate at a predetermined angle around the vertical axis CV1. 6 and 8, the rotation direction of the first swivel base 66 is indicated by an arrow A.
  • first arm 68 is connected to the first swivel base 56 via a first swing joint 52.
  • the first swing joint 52 has a mechanism for rotating the first arm 68 at a predetermined angle around a horizontal axis CH1.
  • the horizontal axis CH1 of the first swing joint 52 and the vertical axis CV1 of the first swing joint 58 are orthogonal to each other.
  • the rotation direction of the first arm 68 is indicated by an arrow B.
  • the other end of the first arm 68 and one end of the second arm 70 are connected via the second swing joint 54.
  • the second swing joint 54 has a mechanism for rotating the second arm 70 at a predetermined angle around an axis CH2 parallel to the horizontal axis CH1 of the first swing joint 52.
  • the rotation direction of the second arm 70 is indicated by an arrow C.
  • the second arm 70 is provided with a second swivel joint 60, and the rear part 70b of the second arm 70 can perform a twisting motion with respect to the front part 70a around the pivot axis. 6 and 8, the rotation direction of the rear portion 70b is indicated by an arrow D.
  • a second swivel 72 (see FIG. 8) is connected to the other end of the second arm 70 via a third swivel joint 62.
  • the second swivel joint 62 has a mechanism for rotating the second swivel base 72 at a predetermined angle around the axis CV2.
  • the axis CV2 is an axis orthogonal to the horizontal axis CH1 of the first swing joint 52 and the horizontal axis CH2 of the second swing joint 54.
  • the rotation direction of the second swivel 72 is indicated by an arrow E.
  • a tip arm 74 is connected to the second swivel base 72 via a third swing joint 56.
  • the third swing joint 56 rotates the tip arm 74 about the axis CH3.
  • the rotation direction of the tip arm 74 is indicated by an arrow F.
  • a rotatable auxiliary joint 76 is provided at the distal end of the distal arm 74, and the bending mechanism 50 is attached to the auxiliary joint 76.
  • the auxiliary joint 76 is mechanically connected to the third swing joint 56 by a gear mechanism (not shown).
  • the gear mechanism is a well-known gear box configured such that the output rotational speed increases more than the input rotational speed.
  • the bending mechanism 50 When the tip arm 74 is turned 360 degrees by the third swing joint 56, the bending mechanism 50 is turned by 360 degrees or more by the auxiliary joint 76. With the above configuration, the bending mechanism 50 can be rotated around the workpiece 18 without causing the workpiece 18 to be an obstacle.
  • the auxiliary joint 76 is mechanically connected to the third rocking joint 56 by a gear mechanism (not shown), but the present invention is not limited to this.
  • the auxiliary joint 76 may be configured to turn independently of the third swing joint 56 by, for example, another drive motor.
  • the bending mechanism 50 includes a bending die 80, and the bending die 80 has three groove portions 82, 84 and 86 stacked in accordance with three kinds of bending radii in the axial direction. Is formed.
  • bending dies 80 there are three types of bending dies 80 in the axial direction, but this is not restrictive. There may be three or more bending dies 80, or three or less.
  • a clamping mold 88 that clamps the workpiece 18 in cooperation with the bending mold 80 is provided. The clamping mold 88 is driven by the cylinder 89 and moves toward the bending mold 80. Further, a pressure die 90 is provided alongside the fastening die 88 to receive a reaction force during bending.
  • the clamping die 88 revolves around the bending die 80 in a state where the workpiece 18 is sandwiched, so that the workpiece 18 can be bent at a predetermined angle.
  • the revolution direction of the clamping mold 88 is indicated by an arrow G.
  • the chuck device 16 is placed on the auxiliary track device 14 and can be manually moved in the paper surface direction (that is, the X direction).
  • the auxiliary track device 14 includes a pair of rails 92 and 94 similar to the track device 4 arranged in parallel.
  • a substrate 96 is disposed below the chuck device 16, and guides 98 and 100 similar to those of the first robot device 11 are attached to the lower surface side of the substrate 96. That is, the guides 98 and 100 are fitted in the rails 92 and 94, and the guides 98 and 98 slide on the rails 92 and 94, so that the chuck device 16 moves on the auxiliary track device 14.
  • the chuck device 16 includes a support column 102 erected on the substrate 96 and an arm 104 protruding from the support column 102 toward the track device 4.
  • the arm 104 automatically moves up and down by a driving device (not shown) using, for example, air pressure, hydraulic pressure, or a driving motor. Further, the distal end side of the arm 104 is automatically swung up and down by the driving device 106.
  • a chuck mechanism 108 is provided at the tip of the arm 104 to hold the workpiece 18 so as to sandwich the workpiece 18.
  • the chuck mechanism 108 includes an upper claw portion 110 and a lower claw portion 112, a link mechanism (not shown) that opens and closes between the upper claw portion 110 and the lower claw portion 112, and a drive device (not shown) that drives the link mechanism. Has been.
  • the chuck mechanism 108 is configured such that the workpiece 18 gripped by the chuck mechanism 108 is in a horizontal state, that is, perpendicular to the vertical axis CV1 of the first turning joint 58.
  • the broken line indicates a state where the chuck mechanism 108 is moved upward and the tip end side of the arm 104 is lifted upward.
  • the first and second robot devices 11 and 13 can basically perform the same operation.
  • the position of the first robot apparatus 11 in the X direction can be determined by controlling the operation of the first base 6 in the X direction.
  • the posture and / or movement of the bending mechanism 50 is made by turning the first to third swing joints 52, 54, 56 and the first to third turning joints 58, 70, 72. The position can be controlled.
  • the bending mechanism 50 can be moved so that the axial direction of the workpiece 18 and the direction of the grooves 82, 84, 86 of the bending die 80 coincide. Further, according to the bending direction of the workpiece 18, the bending mechanism 50 can be moved so that the bending direction of the workpiece 18 and the direction of the grooves 82, 84, 86 of the bending die 80 coincide.
  • the posture of the bending mechanism 50 can be changed according to the gripping position and / or bending direction of the workpiece 18.
  • the distal arm 74 and the third swing joint can be determined if the gripping position and / or the bending direction are determined.
  • the position of 56 is determined.
  • the position of the second swing joint 54 is on an arc whose center is the first swing joint 52 and whose radius is the distance between the first swing joint 52 and the second swing joint 54. It is on an arc whose center is the swing joint 56 and whose radius is the distance between the second swing joint 54 and the third swing joint 56. Therefore, the position of the bending die 80 is determined if the second swing joint 54 is at the intersection of these two arcs. At this time, there may be two intersections. In this case, the second arm 70 interferes with the workpiece 18 or the tip of the workpiece 18 after bending interferes with the second arm 70. Select intersections that you don't want to do.
  • the first arm 68, the second arm 70, and the tip arm 74 are turned to a predetermined angle by the first to third swing joints 52, 54, and 56 according to the obtained angles. Thereby, the groove portions 82, 84, 86 of the bending die 80 are moved so as to contact the workpiece 18.
  • one end side of the workpiece 18 can be gripped by the bending mechanism 50 a of the first robot 10, and the other end side of the workpiece 18 can be bent by the bending mechanism 50 b of the second robot 12. .
  • the first robot 10 serves as a highly flexible chuck device, and the second robot 12
  • the bending mechanism 50 can be moved to a new position to perform bending.
  • the above-described operation can be performed during bending of the workpiece 18 of the first robot 10. That is, when the one end side of the workpiece 18 is bent by the bending mechanism 50 a of the first robot 10, the bending mechanism 50 b of the second robot 12 can also bend the other end side of the workpiece 18. it can.
  • the other end side of the workpiece 18 is changed by the bending mechanism 50b of the second robot 12 while the one end side of the workpiece 18 is held by the bending mechanism 50a of the first robot 10 (that is, the holding position). Can be changed).
  • the bending mechanism 50a of the first robot 10 can bend one end of the workpiece 18.
  • bending of the other end side of the workpiece 18 can be performed by the bending mechanism 50b of the second robot 12.
  • the workpiece 18 is bent at a plurality of locations, the workpiece 18 is prevented from interfering with a known device during bending, and the location to be gripped is changed as necessary. The bending process described above may be repeated.
  • the workpiece 18 that has been bent by the first robot 10 is partially bent by the second robot 12 by releasing the chuck mechanism 108 and changing the posture to avoid interference. be able to.
  • the workpiece 18 is gripped by the bending mechanism 50 a of the first robot 10, the chuck mechanism 108 of the chuck device 16 is released, and the workpiece 18 is placed on the unloading table 21. Can be placed.
  • the first robot 10 and the second robot 12 can perform their own operations in parallel.
  • the first robot 10 grips and conveys the workpiece 18 arranged in the workpiece supply device 20, and at the same time, the second robot 12 moves another workpiece 18 that has been processed. It can be conveyed to the carry-out receiving stand 21.
  • the bending apparatus 2 processes the workpiece 18 by being driven and controlled by the touch panel type host computer 120 and the control apparatus 122.
  • the touch panel host computer 120 includes a CPU 124, a ROM 126, and a RAM 128 as main components of a logical operation circuit.
  • the CPU 124, ROM 126, and RAM 128 are connected via a common bus 136 to an input / output circuit 134 that inputs / outputs signals between the input device 130 and the display device 132.
  • the input device 130 may be a well-known keyboard or a touch panel type.
  • Data relating to processing or processing performed on the workpiece 18 is input to the touch panel host computer 120 from the input device 130 operated by the operator.
  • a program for operating the first and second robot devices 11 and 13, the bending mechanism 50, and the chuck device 16 is created, and the created program is transferred from the touch panel host computer 120 to the control device 122. Sent.
  • the control device 122 includes a CPU 138, a ROM 140, and a RAM 142 as the main components of the logical operation circuit.
  • the CPU 138, the ROM 140, and the RAM 142 are connected to the input / output circuit 146 via the common bus 144, and the first and second robot devices 11, 13, the bending mechanism 50, and the chuck device 16 are connected to the input / output circuit 146. ing.
  • the 1st robot 6 and the 1st turning joint 58 of the 1st robot 10 are driven, and the 1st robot 10 is made to oppose the workpiece 18 of the workpiece supply apparatus 20.
  • the first to third swing joints 52, 54, 56 of the first robot 10 are driven to move the bending mechanism 50 a, and the workpiece 18 is one of the grooves 82, 84, 86 of the bending die 80. It moves so as to come into contact with (for example, the groove 82) (step 100).
  • the clamping die 88 is moved, and the workpiece 18 is gripped (that is, pinched) by the bending mechanism 50a (step 110).
  • the first robot 10 is controlled to drive the first to third swing joints 52, 54, 56 and the first to third swing joints 58, 60, 62.
  • the workpiece 18 is moved to a machining position (that is, a bending position) as shown in FIG. 11A, for example (step 120).
  • the second robot 12 is controlled to move the bending mechanism 50b to the bending position of the workpiece 185 (step 130).
  • the bending processing is started from the front end side of the workpiece 18.
  • the clamping die 88 and the pressure die 90 are driven to abut against the workpiece 18, and the clamping die 88 is revolved around the bending die 80 according to a predetermined bending angle. Then, bending is performed (step 140).
  • step 150 the processes of steps 130 and 140 are repeated, the second robot 12 is controlled, and the bending mechanism 50b is moved to the next bending position. The workpiece 18 is bent.
  • step 150 When all the bending processes are completed (step 150), the gripping by the bending mechanism 50b of the second robot 12 is released while the gripping by the bending mechanism 50a of the first robot 10 is continued (step 160). .
  • the first robot apparatus 11 is controlled to move the bending mechanism 50a, move the workpiece 18 onto the unloading table 21, release the gripping of the workpiece 18 by the bending mechanism 50a, and The workpiece 18 is placed on the unloading table 21 (step 170).
  • the clamping die 88 is moved, and the workpiece 18 is gripped (ie, clamped) by the bending mechanism 50a (step 210).
  • the first robot 10 is controlled to drive the first to third swing joints 52, 54, 56 and the first to third swing joints 58, 60, 62.
  • the workpiece 18 is moved to the chuck position by the chuck device 16 as shown in FIG. 11B, for example (step 220).
  • the chuck mechanism 108 is driven to grip the workpiece 18 (step 230). Subsequently, for example, the second robot 12 is controlled, and the bending mechanism 50b is moved to the bending position of the workpiece 185 (step 240).
  • bending is started from the tip side of the workpiece 18.
  • the clamping die 88 and the pressure die 90 are driven to abut against the workpiece 18, and the clamping die 88 is revolved around the bending die 80 according to a predetermined bending angle. Then, bending is performed (step 250).
  • step 260 the processes of steps 240 and 250 are repeated, the second robot 12 is controlled, and the bending mechanism 50b is moved to the next bending position. The workpiece 18 is bent.
  • the workpiece 18 is bent by the second robot 10
  • the bending may be performed by the first robot 10, and the two robots 10 and 12 may be bent simultaneously. Also good.
  • step 260 When all the bending processes are completed (step 260), the workpiece 18 is gripped by the bending mechanism 50a of the first robot 10 (step 270), and the gripping by the chuck mechanism 108 is released (step 280). .
  • the first robot apparatus 11 is controlled to move the bending mechanism 50a, move the workpiece 18 onto the unloading table 21, release the gripping of the workpiece 18 by the bending mechanism 50a, and The workpiece 18 is placed on the unloading table 21 (step 290).
  • the workpiece 18 is transported to the unloading table 21 by the first robot device 11, but the workpiece 18 may be transported to the unloading table 21 by the second robot device 13.
  • the joint operation of the robot devices 11 and 13 and the chuck device 16 will be described.
  • the workpiece 18 is taken out from the workpiece supply device 20 after the first robot apparatus 11 has moved to the standby position (step 300). (Step 310), the workpiece 18 is gripped (that is, set) by the chuck device 16 (Step 320).
  • step 330 it moves to a processing start position (step 330), and processes half (namely, one end side) of the workpiece 18 (step 340). Then, it is determined whether or not the bending is finished (that is, the production is finished) (step 350). If the bending is not finished, the process returns to step 310, and if the bending is finished, the process is finished.
  • the second robot apparatus 13 moves to the standby position (step 400) and then moves to the machining start position (step 410), similarly to the first robot apparatus 11. Then, after the workpiece 18 is set on the chuck device 16 by the first robot device 11, half (that is, the other end side) of the workpiece is machined (step 420).
  • the workpiece 18 is taken out from the chuck device 16 (step 430), and the workpiece 18 is discharged to the unloading table 21 (step 440). ).
  • step 450 it is determined whether or not the bending is finished (that is, the production is finished) (step 450). If the bending is not finished, the process returns to step 410, and if the bending is finished, the process is finished. Next, the effect of the bending apparatus 2 will be described.
  • the first robot 10 placed on the first base 6 and the first robot 12 placed on the second base 8 are multi-joint robots each having the joints described above. Therefore, the bending mechanism 50 is arranged at a desired position by moving the first base 6 and / or the second base 8 along the track device 4 and bending the joint of the articulated robot in a desired direction. be able to. Therefore, the workpiece 18 gripped by the bending mechanism 50 can be arranged at a desired position.
  • the workpiece 18 when the workpiece 18 is transported and / or bent, it can be easily placed at a position where the workpiece 18 does not interfere with surrounding devices and / or a position suitable for transport (for example, a position where the transport time is short). Can be moved to.
  • bending of one end side and / or the other end side of the workpiece 18 can be performed at the above-described preferred position, so that the degree of freedom in processing is high and the processing time can be shortened. There is an effect.
  • the first base 6 and the second base 8 can move, and the first robot 10 and the second robot 12 can operate simultaneously, for example, the first robot 10 is in the middle of transporting the workpiece 18.
  • the workpiece 18 can be gripped and bent, and the second robot 12 can grip another workpiece 18 and bend. That is, since the first robot 10 and the second robot 12 can perform bending work simultaneously with the conveyance of the workpieces 18, there is an effect that the machining time can be greatly shortened.
  • first robot device 11 and the second robot device 13 can be controlled to operate independently, the first robot device 11 and the second robot device 13 can simultaneously perform different operations.
  • the first robot 10 plays the role of a highly flexible chuck device, and the second robot 12, the bending mechanism 50 can be moved to a new position to perform bending.
  • the chuck device 16 having the chuck mechanism 108 for gripping the workpiece 18 is provided separately from the track device 4. Therefore, the workpiece 18 conveyed by the first robot 10 and / or the second robot 12 is gripped by the chuck device 16 and the bending mechanism 50 of the first robot 10 and / or the second robot 12 is used in that state. Thus, since the workpiece 18 can be bent, there is an effect that the degree of freedom of processing is further improved. Note that the workpiece conveyed by the first robot 10 and / or the second robot 12 may be either before or after bending.
  • the chuck device 16 can be moved on the auxiliary track device 14, the degree of freedom of the position where the workpiece 18 is chucked is large, so that the degree of freedom of processing is further improved.
  • the chuck device 16 has an advantage that the vertical position can be automatically changed and the chuck mechanism 108 is provided at the tip of the arm 104, so that the degree of freedom of the gripping position is improved.
  • the track device 152 is separated into a left and right first track device 154 and a second track device 156.
  • the first track device 154 and the second track device 156 are arranged in a straight line.
  • the first robot device 162 including the first base 158 and the first robot 160 is disposed on the first track device 154, and the second base device 156 is disposed on the second track device 156, as in the first embodiment.
  • a second robot device 168 including a table 164 and a second robot 166 is similarly arranged.
  • the track device 172 includes a first track device 174 and a second track device 176 arranged in parallel (that is, in parallel).
  • the first robot device 182 including the first base 178 and the first robot 180 is disposed on the first track device 174, and the second base device 176 is disposed on the second track device 176, as in the first embodiment.
  • a second robot device 188 including a base 184 and a second robot 186 is similarly arranged.
  • the third embodiment also has the same effect as the first embodiment.
  • this indication is not limited to said embodiment at all, As long as it belongs to the technical scope of this indication, various forms can be taken.
  • a function of one component in each embodiment may be shared by a plurality of components, or a function of a plurality of components may be exhibited by one component.
  • at least a part of the configuration of each of the above embodiments may be added to or replaced with the configuration of the other above embodiments.
  • all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.

Landscapes

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Abstract

　本発明の一局面の曲げ加工装置は、所定方向に直線状に延びる軌道装置と、軌道装置に載置され、軌道装置上を移動可能な第１基台及び第２基台と、第１基台に搭載された第１ロボットと、第２基台に搭載された第２ロボットと、第１ロボット及び第２ロボットのそれぞれの一端に配置され、被加工物の把持及び曲げ加工を行う曲げ機構とを備えている。第１ロボットは、第１基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節とを備えた多関節ロボットである。第２ロボットは、第２基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節とを備えた多関節ロボットである。

Description

曲げ加工装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１５年４月１５日に日本特許庁に提出された日本国際特許出願第２０１５－８３７１１号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１５－８３７１１号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、長尺状の被加工物（例えばパイプ、棒状材等）を所定の方向に曲げ加工する曲げ加工装置に関する。
　従来、被加工物を複数箇所で曲げ加工する曲げ加工装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この曲げ加工装置では、被加工物の軸方向と平行な軸の廻りで回動する関節を３組有する関節型ロボットの先端に曲げ機構が取り付けられる。被加工物はチャック機構により把持される。各関節が回動することにより曲げ機構が所定の位置に移動する。また、移動機構により、曲げ機構が被加工物の軸方向に移動する。
　また、近年では、曲げ加工装置の設置スペースを小さくし、被加工物を加工する際の自由度（即ち加工の自由度）を向上させるために、旋回関節及び揺動関節を複数有する多関節ロボットを用い、そのアームの先端に曲げ機構を配置した曲げ加工装置が開発されている（特許文献２参照）。
特開２００１－２１２６２４号公報 特開２００６－１１６６０４号公報
　ところが、上記曲げ加工装置では、被加工物の加工の自由度が大きいものの、より一層加工の自由度を高く、しかも、加工の加工時間（従って加工のスピード）を向上させる技術が望まれている。
　本開示の一局面は、被加工物の加工の自由度を高めるとともに、被加工物の加工時間を短くすることができる曲げ加工装置を提供することが好ましい。
　本開示は、長尺状の被加工物を曲げ加工する曲げ加工装置に関するものであり、所定方向に直線状に延びる軌道装置と、前記軌道装置に載置され、該軌道装置上を移動可能な第１基台及び第２基台と、前記第１基台に搭載された第１ロボットと、前記第２基台に搭載された第２ロボットと、前記第１ロボット及び前記第２ロボットのそれぞれの一端に配置され、前記被加工物の把持及び曲げ加工を行う曲げ機構と、を備える。
　しかも、前記第１ロボットは、少なくとも、該第１ロボットが搭載された前記第１基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、前記被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節と、を備えた多関節ロボットである。且つ、前記第２ロボットは、少なくとも、該第２ロボットが搭載された前記第２基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、前記被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節と、を備えた多関節ロボットである。
　つまり、本開示では、第１基台に載置された第１ロボットと第２基台に載置された第２ロボットとは、それぞれ上述した関節を備えた多関節ロボットである。従って、第１ロボットは、第１基台を軌道装置に沿って移動するとともに、多関節ロボットの関節を所望の方向に曲げることにより、曲げ機構を所望に位置に配置することができる。且つ、第２ロボットは、第２基台を軌道装置に沿って移動するとともに、多関節ロボットの関節を所望の方向に曲げることにより、曲げ機構を所望に位置に配置することができる。
　よって、曲げ機構に把持した被加工物を所望の位置に配置することができる。つまり、被加工物を搬送する際及び／又は曲げ加工する際に、被加工物が周囲の装置等に干渉しない位置及び／又は搬送に適した位置（例えば搬送時間が短い位置）に容易に移動させることができる。
　従って、上述した好ましい位置にて、例えば被加工物の一端側及び／又は他端側等の曲げ加工などを行うことができるので、加工の自由度が高く、加工時間も短くできるという顕著な効果を奏する。
　また、第１基台及び第２基台が移動できるとともに、第１ロボット及び第２ロボットも同時に動作できるので、被加工物の搬送途中で、例えば第１ロボットにて被加工物を把持するとともに曲げ加工を行い、第２ロボットにて別の被加工物を把持するとともに曲げ加工を行うことができる。つまり、第１ロボットと第２ロボットが、それぞれの被加工物の搬送と同時に曲げ加工ができるので、加工時間を大きく短縮できるという効果がある。
　また、本開示では、下記の構成を採用できる。
　・多関節ロボットとしては、例えば６軸以上の多関節ロボット（例えば３軸以上の回動関節と３軸以上の揺動関節を用いた多関節ロボット）を用いることができる。
　・軌道装置とは別体に、被加工物を把持するチャック機構を有するチャック装置を備えていてもよい。つまり、第１ロボット及び／又は第２ロボットにより搬送された被加工物を把持するチャック装置を備えてもよい。
　この構成の場合には、第１ロボット及び／又は第２ロボットで搬送した被加工物を、チャック装置に把持させ、その状態で、第１ロボット及び／又は第２ロボットの曲げ機構を用いて、被加工物の曲げ加工を行うことができるので、一層加工の自由度が向上するという効果がある。なお、第１ロボット及び／又は第２ロボットで搬送した被加工物は、曲げ加工前のものでも曲げ加工後のものでもよい。
　・チャック装置は、軌道装置と平行に配置された補助軌道装置に載置され、補助軌道装置に沿って移動可能に構成されていてもよい。
　チャック装置が特定の位置に固定されているのではなく、補助軌道装置上にて移動可能とすると、被加工物をチャックする位置の自由度が大きく、よって、加工の自由度が向上するという効果がある。
　また、チャック装置は、上下方向の位置を自動又は手動にて変更可能としてもよい。更に、支柱に先端側に回動可能なアームを取り付けるとともに、アームの先端にチャック機構を設ける場合には、アームを支柱に対して所定角度回転可能としてもよい。
　・軌道装置上の第１ロボット及び／又は第２ロボットの曲げ機構が届く範囲に、被加工物を供給する被加工物供給装置を配置してもよい。
　・軌道装置を、第１軌道装置と、第１軌道装置と別体で且つ平行に配置された第２軌道装置とにより構成してもよい。この場合、第１軌道装置に第１基台及び第１ロボットが搭載され、第２軌道装置に第２基台及び第２ロボットが搭載される。
　なお、第１軌道装置と第２軌道装置とは、同一の直線上に配置されていてもよい。或いは、第１軌道装置と第２軌道装置とは、異なる直線上に平行に配置されていてもよい。
　・第１基台、第２基台、第１ロボット、第２ロボット、チャック装置、曲げ機構の動作を制御する制御装置を備えていてもよい。
　・第１ロボットの曲げ機構によって、被加工物の一端側を把持するとともに、第２ロボットの曲げ機構によって、被加工物の他端側の曲げ加工を行ってもよい。
　・第１ロボットの曲げ機構によって、被加工物の一端側を把持して被加工物を搬送する途中で、第１ロボットの曲げ機構によって、被加工物の曲げ加工を行ってもよい。
　・また、第１ロボットが被加工物を搬送している際に、第２ロボットの曲げ機構によって、第１ロボットが搬送している被加工物とは別の被加工物の一端側を把持して当該別の被加工物を搬送する途中で、第２ロボットの曲げ機構によって、当該別の被加工物の曲げ加工を行ってもよい。
曲げ加工装置の全体構成を示す平面図である。 曲げ加工装置の全体構成を示す正面図である。 曲げ加工装置の全体構成を示す側面図である。 曲げ加工装置の軌道装置、各ロボット装置、チャック装置を拡大して示す平面図である。 曲げ加工装置の軌道装置、各ロボット装置、チャック装置を拡大して示す正面図である。 第１ロボット装置を拡大して示す側面図である。 軌道装置上のロボット装置の基台近傍を拡大して模式的に示す側面図である。 第１ロボット装置を拡大して示す平面図である。 チャック機構を示し、図９Ａは曲げ機構を示す側面図、図９Ｂは曲げ機構を示す平面図、図９Ｃは曲げ機構の曲げ加工動作を示す説明図である。 チャック装置を示す側面図である。 曲げ加工装置の動作を模式的に示し、図１１Ａは両ロボットを用いた場合の動作を示す説明図、図１１Ｂは両ロボットとチャック装置を用いた場合の動作を示す説明図である。 曲げ加工装置の電気的構成を示すブロック図である。 曲げ加工装置の制御装置による処理のうち、両ロボットを用いた場合の処理を示すフローチャートである。 曲げ加工装置の制御装置による処理のうち、両ロボットとチャック装置を用いた場合の処理を示すフローチャートである。 両ロボットとチャック装置を用いた場合の他の処理を示すフローチャートである。 他の実施形態を示し、図１６Ａは第２実施形態の曲げ加工装置を示す平面図、図１６Ｂは第３実施形態の曲げ加工装置を示す平面図である。
　２、１５０、１７０…曲げ加工装置
　４、１５２、１７２…軌道装置
　６、１５８、１７８…第１基台
　８、１６４、１８４…第２基台
　１０、１６０、１８０…第１ロボット
　１１、１６２、１８２…第１ロボット装置
　１２、１６６、１８６…第２ロボット
　１３、１６８、１８８…第２ロボット装置
　１６…チャック装置
　２０…被加工物供給装置
　５０、５０ａ、５０ｂ…曲げ機構
　８０…曲げ型
　８８…締め型
　１０８…チャック機構
　以下、本開示が適用された実施形態について図面を用いて説明する。
［第１実施形態］
　まず、第１実施形態の曲げ加工装置の全体構成について説明する。
　図１～図５に示すように、第１実施形態の曲げ加工装置２は、図１の左右方向（即ちＸ方向）に直線状に伸びる軌道装置４と、軌道装置４に搭載されて軌道装置４の長手方向（即ちＸ方向）に移動可能な第１基台６と、軌道装置４に搭載されて軌道装置４の長手方向（即ちＸ方向）に移動可能な第２基台８と、第１基台６に搭載された第１ロボット１０と、第２基台８に搭載された第２ロボット１２とを備えている。
　なお、第１基台６及び第１ロボット１０を第１ロボット装置１１と称し、第２基台８及び第２ロボット１２を第２ロボット装置１３と称する。
　更に、曲げ加工装置２は、軌道装置４の長手方向と垂直の方向（即ちＹ方向）において、軌道装置４と平行に配置された補助軌道装置１４と、補助軌道装置１４に搭載されて補助軌道装置１４上をＸ方向に移動可能なチャック装置１６と、第１ロボット装置１１及び／又は第２ロボット装置１３の稼働範囲内に配置された被加工物（即ちワーク）１８の搬入装置（例えば被加工物供給装置：ローダー）２０と、第１ロボット装置１１及び／又は第２ロボット装置１３の稼働範囲内に（例えば図１の左側に）配置された被加工物１８の搬出受け台２１とを備えている。
　なお、図１～図３の二点鎖線Ｌ１、Ｌ２で囲まれた範囲が、第１ロボット１０及び第２ロボット１２の動作範囲（詳しくは被加工物１８を把持する位置の動作範囲）である。
　次に、曲げ加工装置２の各部の構成について詳細に説明する。
　なお、第１ロボット装置１１と第２ロボット装置１３については、基本的に同様な構成であるので、以下では、一方の第１ロボット装置１１を例に挙げて説明する。
　＜軌道装置４＞
　図６に示すように、軌道装置４上には、第１基台６が、図６の紙面と垂直方向（即ちＸ方向）に配置されている。
　詳しくは、図７に模式的に示すように、軌道装置４は、図７の左側にて上方に突出する第１基部２２を備え、図７の右側にて上方に突出する第２基部２４を備えている。第１基部２２上には第１レール２６が配置され、第２基部２４上には第２レール２８が配置されている。第１レール２６と第２レール２８とは、Ｘ方向に平行に延びるように配置されている。第１レール２６は左右の両側面に凹部２６ａを有し、第２レール２８も左右の両側面に凹部２８ａを有する。
　一方、第１基台６の下面には、第１レール２６と第２レール２８との間隔と同じ間隔となるように、第１ガイド３０と第２ガイド３２とが配置されている。なお、前記間隔とは、第１レール２６の幅方向の中心と第２レール２８のは幅方向の中心との間の間隔である。
　この両ガイド３０、３２は、例えば周知のＬＭガイド（登録商標）である。第１ガイド３０の下面側には、第１レール２６と嵌合する溝３４が形成されている。第２ガイド３２の下面側には、第２レール２８と嵌合する溝３６が形成されている。
　なお、溝３４の左右の側面には、第１レール２６の左右の側面の凹部２６ａに対して、図７の上下方向に係合する凸部３０ａが形成されており、第１ガイド３０が、図７の上方に脱落しないようにされている。同様に、溝３６の左右の側面には、第２レール２８の左右の側面の凹部２８ａに対して、図７の上下方向に係合する凸部３２ａが形成されており、第２ガイド３２が、図７の上方に脱落しないようにされている。
　また、第１基部２２の右上の端部（即ち上面側）には、Ｘ方向に沿ってラック（即ちラックギア）３８が形成されている。
　一方、第１基台６の上面側には、基台用モータ４０（図６参照）が固定されており、下面側には、基台用モータ４０によって駆動させるギア機構４２が配置されている。そして、ギア機構４２の先端には、ピニオン（即ちピニオンギア）４４が取り付けられ、ラック３８とピニオン４４とは噛み合うように配置されている。
　従って、基台用モータ４０を駆動すると、ラック３８とピニオン４４とにより、第１基台６（従って第１ロボット装置１１）が、軌道装置４に沿ってＸ方向に移動する。
　＜第１ロボット１０＞
　図６及び図８に示すように、第１ロボット１０は、複数のアーム及び複数の関節を備えた関節型ロボット（即ち多関節ロボット）である。第１ロボット１０の先端には、パイプ等の長尺状の被加工物１８を把持したり曲げ加工する後述する曲げ機構５０が取り付けられている。
　この第１ロボット１０は、関節で接続された２つの部材が揺動つまり曲げ動作を行うことができる３個の第１～第３揺動関節５２、５４、５６と、関節で接続された一方の部材に対して他方の部材が旋回動作を行うことができる３個の第１～第３旋回関節５８、６０、６２とを備えている。揺動関節の軸の方向は、２つの部材のリンク方向に対して直角であり、旋回関節の軸の方向は、２つの部材のリンク方向と同じである。
　詳しくは、第１ロボット１０は、第１基台６に取り付けられた固定部６４を備え、固定部６４と第１旋回台６６とは、第１旋回関節５８により接続されている。第１旋回関節５８は、鉛直な軸ＣＶ１の廻りで第１旋回台６６を所定角度で回動駆動する機構を有する。図６及び図８に、第１旋回台６６の回動方向を矢印Ａで示す。
　第１旋回台５６には、第１アーム６８の一端が第１揺動関節５２を介して接続されている。第１揺動関節５２は水平な軸ＣＨ１の廻りで第１アーム６８を所定角度で回動駆動する機構を有する。第１揺動関節５２の水平な軸ＣＨ１と第１旋回関節５８の鉛直な軸ＣＶ１とは直交している。図６に、第１アーム６８の回動方向を矢印Ｂで示す。
　第１アーム６８の他端と第２アーム７０の一端とが第２揺動関節５４を介して接続されている。第２揺動関節５４は第１揺動関節５２の水平な軸ＣＨ１と平行な軸ＣＨ２の廻りで第２アーム７０を所定角度で回動駆動する機構を有する。図６に、第２アーム７０の回動方向を矢印Ｃで示す。
　第２アーム７０には、第２旋回関節６０が設けられており、軸中心の旋回軸を中心として、第２アーム７０の後部７０ｂは前部７０ａに対してひねり運動を行うことができる。図６及び図８に、後部７０ｂの回動方向を矢印Ｄで示す。
　第２アーム７０の他端には、第２旋回台７２（図８参照）が第３旋回関節６２を介して接続されている。第２旋回関節６２は、軸ＣＶ２の廻りで第２旋回台７２を所定角度で回動駆動する機構を有する。この軸ＣＶ２は、第１揺動関節５２の水平な軸ＣＨ１と第２揺動関節５４の水平な軸ＣＨ２とに直交する軸である。図８に、第２旋回台７２の回動方向を矢印Ｅで示す。
　第２旋回台７２には、先端アーム７４の一端が第３揺動関節５６を介して接続されている。第３揺動関節５６は、先端アーム７４を軸ＣＨ３の廻りに回動するものである。図６に、先端アーム７４の回動方向を矢印Ｆで示す。
　尚、図８に示す第２旋回関節６２及び第２旋回台７２は、図６には隠れているため、現れていないことに留意されたい。
　また、図８に示すように、先端アーム７４の先端に回転可能な補助関節７６が設けられており、補助関節７６に曲げ機構５０が取り付けられている。補助関節７６は、第３揺動関節５６と図示しないギア機構により機械的に接続されている。なお、ギア機構は、入力の回転数よりも出力の回転数が増加するように構成された周知のギアボックスである。
　そして、第３揺動関節５６により先端アーム７４を３６０度旋回させると、補助関節７６により曲げ機構５０は３６０度以上旋回するように構成されている。
　以上のような構成により、被加工物１８を障害とすることなく曲げ機構５０を被加工物１８の廻りに回動させることなどが可能となっている。
　なお、上記例では補助関節７６は、第３揺動関節５６と図示しないギア機構により機械的に接続されていたが、これに限るものではない。補助関節７６は、例えば別の駆動モータにより、第３揺動関節５６と独立して旋回する構成でもよい。
　＜曲げ機構５０＞
　図９Ａ及び図９Ｂに示すように、曲げ機構５０は、曲げ型８０を備えており、曲げ型８０は、その軸方向に３種類の曲げ半径に応じた３つの溝部８２、８４、８６が積み重ねられて形成されている。
　なお、上記例では曲げ型８０を軸方向に３種類としていたが、これに限るものではない。曲げ型８０は３種類以上あってもよいし、３種類以下であってもよい。
　また、曲げ型８０と協働して被加工物１８を挟持する締め型８８を備えており、締め型８８は、シリンダ８９により駆動されて曲げ型８０に向かって移動する。更に、締め型８８に並んで曲げ加工時の反力を受ける圧力型９０が設けられている。
　図９Ｃに示すように、締め型８８は、被加工物１８を挟持した状態で曲げ型８０の廻りを公転し、被加工物１８を所定の角度曲げ加工できる。なお、図９Ｃに、締め型８８の公転方向を矢印Ｇで示す。
　＜チャック装置１６＞
　図１０に示すように、チャック装置１６は、補助軌道装置１４上に載置されており、手動により紙面方向（即ちＸ方向）に移動可能である。補助軌道装置１４は、平行に配置された前記軌道装置４と同様な一対のレール９２、９４を備えている。
　チャック装置１６の下部には、基板９６が配置されており、基板９６の下面側に、第１ロボット装置１１と同様なガイド９８、１００が取り付けられている。
　つまり、レール９２、９４にガイド９８、１００が嵌め込まれており、レール９２、９４上をガイド９８、９８が摺動することにより、チャック装置１６が補助軌道装置１４上を移動する。
　また、チャック装置１６は、基板９６上に立設された支柱１０２と、支柱１０２から軌道装置４側に突出したアーム１０４とを備えている。
　アーム１０４は、例えば空気圧、油圧、又は駆動モータを利用した図示しない駆動装置によって、上下方向に自動的に移動する。また、アーム１０４の先端側は、駆動装置１０６によって、上下方向に自動的に揺動する。
　更に、アーム１０４の先端には、被加工物１８を挟むようにして把持するチャック機構１０８が設けられている。このチャック機構１０８は、上爪部１１０及び下爪部１１２と、上爪部１１０と下爪部１１２との間を開閉する図示しないリンク機構と、このリンク機構を駆動する図示しない駆動装置により構成されている。
　ここでは、チャック機構１０８は、これに把持された被加工物１８が、水平な状態、つまり、第１旋回関節５８の鉛直な軸ＣＶ１と直交するように構成されている。
　なお、図１０では、破線にて、チャック機構１０８を上方に移動させ、且つ、アーム１０４の先端側を上方に持ち上げた状態を示している。
　次に、曲げ加工装置２の基本的な動作について説明する。
　なお、第１、第２ロボット装置１１、１３は、基本的に同様な動作が可能である。
　＜各ロボット装置１１、１３の基本動作＞
　第１ロボット装置１１については、第１基台６のＸ方向への動作を制御することにより、第１ロボット装置１１のＸ方向の位置を決めることができる。また、Ｘ方向への移動とともに、第１～第３揺動関節５２、５４、５６、第１～第３旋回関節５８、７０、７２を旋回することにより、曲げ機構５０の姿勢及び／又は移動位置を制御することができる。
　例えば、被加工物１８を把持する位置に応じて、被加工物１８の軸方向と曲げ型８０の溝部８２、８４、８６の方向とが一致するように曲げ機構５０を移動できる。また、被加工物１８の曲げ方向に応じて、被加工物１８の曲げ方向と曲げ型８０の溝部８２、８４、８６の方向とが一致するように曲げ機構５０を移動できる。
　つまり、被加工物１８の把持位置及び／又は曲げ方向に対応させて、曲げ機構５０の姿勢を変えることができる。本第１実施形態では、第３揺動関節５６と補助関節７６とは同期した一 定の関係があるので、把持位置及び／又は曲げ方向が定まれば、先端アーム７４及び第３揺動関節５６の位置は定まる。
　第２揺動関節５４の位置は、第１揺動関節５２を中心とし、第１揺動関節５２と第２揺動関節５４との間の距離を半径とする円弧上にあると共に、第３揺動関節５６を中心とし、第２揺動関節５４と第３揺動関節５６との間の距離を半径とする円弧上にある。よって、第２揺動関節５４はこれらの両円弧の交点にあれば、曲げ型８０の位置が定まる。このとき、交点は２点存在する場合があるが、その場合には、第２アーム７０が被加工物１８と干渉したり、曲げ加工後の被加工物１８の先端が第２アーム７０と干渉したりしない交点を選択する。
　こうして、各第１～第３揺動関節５２、５４、５８の位置が定まることにより、固定部６４と第１アーム６８とのなす角度、第１アーム６８と第２アーム７０とのなす角度、第２アーム７０と先端アーム７４とのなす角度が各々求められる。この求めた各角度に応じて、各第１～第３揺動関節５２、５４、５６により第１アーム６８、第２アーム７０、先端アーム７４を所定の角度に旋回する。これにより、曲げ型８０の溝部８２、８４、８６が被加工物１８に当接するように移動される。
　なお、曲げ機構５０の位置を、Ｘ方向に移動させる場合には、第１基台６を所定量Ｘ方向に移動させることによって対応することが可能である。
　＜両ロボット装置１１、１３の共同動作＞
　図１１Ａに示すように、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を把持するとともに、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側を把持することができる。
　また、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を把持するとともに、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側の曲げ加工を行うことができる。
　例えば、被加工物１８の途中にろう付け箇所がある場合及び／又は枝管がろう付けされている場合に、第１ロボット１０が自在性の高いチャック装置の役割を果たしながら、第２ロボット１２により曲げ機構５０を新しい位置に移動させて曲げ加工を行うことができる。
　また、上述した動作は、第１ロボット１０の被加工物１８の曲げ加工中に行うことができる。つまり、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を曲げ加工する際に、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂも被加工物１８の他端側の曲げ加工を行うことができる。
　更に、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を把持した状態で、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側を持ち替えること（即ち把持位置を変更する）ことができる。
　＜両ロボット装置１１、１３とチャック装置１６の共同動作＞
　図１１Ｂに示すように、例えば、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物供給装置２０に配置された被加工物１８を把持して、チャック装置１６の近傍に移動させて、チャック機構１０８により被加工物１８を把持させることができる。
　この状態で、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側の曲げ加工を行うことができる。同様に、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側の曲げ加工を行うことができる。
　また、被加工物１８を複数箇所で曲げる場合には、曲げ加工の際等に被加工物１８が周知の装置と干渉しないようにして、また、必要に応じて、適宜把持する箇所を変更して、上述した曲げ加工を繰り返して行えばよい。
　例えば、第１ロボット１０による曲げ加工が途中まで進んだ被加工物１８に対して、チャック機構１０８を解放して姿勢を変えて、干渉をさけるようにして、第２ロボット１２で曲げ加工を行うことができる。
　なお、曲げ加工後は、例えば、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８を把持し、チャック装置１６のチャック機構１０８を解放して、被加工物１８を搬出受け台２１に載置することができる。
　＜他の動作＞
　これとは別に、第１ロボット１０と第２ロボット１２とで、それぞれ独自の動作を平行して行うことができる。
　例えば、第１ロボット１０にて、被加工物供給装置２０に配置された被加工物１８を把持して搬送するとともに、同時に、第２ロボット１２にて、加工済みの他の被加工物１８を搬出受け台２１に搬送することができる。
　次に、曲げ加工装置２の電気的構成について説明する。
　図１２に示すように、曲げ加工装置２は、タッチパネル式ホストコンピュータ１２０及び制御装置１２２によって、駆動制御されて被加工物１８の加工を行う。タッチパネル式ホストコンピュータ１２０は、ＣＰＵ１２４、ＲＯＭ１２６及びＲＡＭ１２８を、論理演算回路の主たる構成として備えている。ＣＰＵ１２４、ＲＯＭ１２６及びＲＡＭ１２８は、入力機器１３０及び表示装置１３２との間の信号の入出力を行う入出力回路１３４に、コモンバス１３６を介して、接続されている。なお、入力機器１３０は、周知のキーボードでもよいし、タッチパネル式でもよい。
　被加工物１８に対して行われる加工或いは処理に関するデータは、オペレータにより操作される入力機器１３０からタッチパネル式ホストコンピュータ１２０に入力される。タッチパネル式ホストコンピュータ１２０では、第１、第２ロボット装置１１、１３、曲げ機構５０及びチャック装置１６を作動させるためのプログラムが作成され、作成されたプログラムがタッチパネル式ホストコンピュータ１２０から制御装置１２２に送信される。
　制御装置１２２は、ＣＰＵ１３８、ＲＯＭ１４０及びＲＡＭ１４２を論理演算回路の主たる構成として備えている。ＣＰＵ１３８、ＲＯＭ１４０及びＲＡＭ１４２は、コモンバス１４４を介して、入出力回路１４６に接続され、この入出力回路１４６には、第１、第２ロボット装置１１、１３、曲げ機構５０及びチャック装置１６が接続されている。
　次に、曲げ加工装置２の制御処理について説明する。
　ここでは、曲げ加工装置２の主な動作について、制御装置１２２において行われる曲げ制御処理などを、図１３及び図１４のフローチャートに基づいて説明する。
　＜両ロボット装置１１、１３の共同動作＞
　まず、所定の長さに予め切断された被加工物１８が、被加工物供給装置２０上に搬送される。
　そして、図１３に示すように、第１基台６及び第１ロボット１０の第１旋回関節５８を駆動して、第１ロボット１０を被加工物供給装置２０の被加工物１８と対向させる。また、第１ロボット１０の第１～第３揺動関節５２、５４、５６を駆動して、曲げ機構５０ａを移動し、被加工物１８が曲げ型８０の溝部８２、８４、８６のいずれか（例えば溝部８２）に当接するように移動する（ステップ１００）。
　次に、締め型８８を移動して、曲げ機構５０ａにより被加工物１８を把持（即ち挟持）する（ステップ１１０）。
　曲げ機構５０ａにより被加工物１８を挟持した後、第１ロボット１０を制御し、各第１～第３揺動関節５２、５４、５６及び第１～第３旋回関節５８、６０、６２を駆動して、被加工物１８を、例えば図１１Ａに示すような加工位置（即ち曲げ加工位置）に移動する（ステップ１２０）。
　続いて、第２ロボット１２を制御して、その曲げ機構５０ｂを被加工物１８５の曲げ加工位置に移動する（ステップ１３０）。曲げ加工箇所が複数ある場合には、被加工物１８の先端側から曲げ加工を開始する。曲げ機構５０ｂを曲げ加工位置に移動した後、締め型８８、圧力型９０を駆動して、被加工物１８に突き当て、締め型８８を曲げ型８０の廻りに所定の曲げ角度に応じて公転させて、曲げ加工を行う（ステップ１４０）。
　曲げ加工終了後、締め型８８、圧力型９０を解放する。
　次の曲げ加工を行なう場合には（ステップ１５０）、ステップ１３０，１４０の処理を繰り返して、第２ロボット１２を制御して、次の曲げ加工位置に曲げ機構５０ｂを移動し、曲げ機構５０ｂにより被加工物１８を曲げ加工する。
　なお、ここでは、第１ロボット１０で被加工物１８を把持し、第２ロボット１２で被加工物１８の曲げ加工を行う例を挙げたが、その順番に限定はなく、互いに役割を入れかえて、順次曲げ加工を行ってもよい。
　そして、全ての曲げ加工を終了した際には（ステップ１５０）、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによる把持は継続した状態で、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによる把持を解放する（ステップ１６０）。
　その後、第１ロボット装置１１を制御して、曲げ機構５０ａを移動して、被加工物１８を搬出受け台２１上に移動し、曲げ機構５０ａによる被加工物１８の把持を解放して、被加工物１８を搬出受け台２１上に乗せる（ステップ１７０）。
　＜両ロボット装置１１、１３とチャック装置１６の共同動作＞
　なお、前記図１３の処理と同様な内容は、簡単に説明する。
　図１４に示すように、第１基台６及び第１ロボット１０の第１旋回関節５８を駆動して、第１ロボット１０を被加工物供給装置２０の被加工物１８と対向させる。また、第１ロボット１０の第１～第３揺動関節５２、５４、５６を駆動して、曲げ機構５０ａを移動し、被加工物１８が曲げ型８０の溝部８２、８４、８６のいずれか（例えば溝部８２）に当接するように移動する（ステップ２００）。
　次に、締め型８８を移動して、曲げ機構５０ａにより被加工物１８を把持（即ち挟持）する（ステップ２１０）。
　曲げ機構５０ａにより被加工物１８を把持した後、第１ロボット１０を制御し、各第１～第３揺動関節５２、５４、５６及び第１～第３旋回関節５８、６０、６２を駆動して、被加工物１８を、例えば図１１Ｂに示すような、チャック装置１６によるチャック位置に移動する（ステップ２２０）。
　チャック装置１６では、チャック機構１０８を駆動して被加工物１８を把持する（ステップ２３０）
　続いて、例えば第２ロボット１２を制御して、その曲げ機構５０ｂを被加工物１８５の曲げ加工位置に移動する（ステップ２４０）。
　曲げ加工箇所が複数ある場合には、被加工物１８の先端側から曲げ加工を開始する。曲げ機構５０ｂを曲げ加工位置に移動した後、締め型８８、圧力型９０を駆動して、被加工物１８に突き当て、締め型８８を曲げ型８０の廻りに所定の曲げ角度に応じて公転させて、曲げ加工を行う（ステップ２５０）。
　曲げ加工終了後、締め型８８、圧力型９０を解放する。
　次の曲げ加工を行なう場合には（ステップ２６０）、ステップ２４０，２５０の処理を繰り返して、第２ロボット１２を制御して、次の曲げ加工位置に曲げ機構５０ｂを移動し、曲げ機構５０ｂにより被加工物１８を曲げ加工する。
　なお、ここでは、第２ロボット１０で被加工物１８の曲げ加工を行う例を挙げたが、第１ロボット１０で曲げ加工を行ってもよく、両ロボット１０、１２で同時に曲げ加工を行ってもよい。
　そして、全ての曲げ加工を終了した際には（ステップ２６０）、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって被加工物１８を把持し（ステップ２７０）、チャック機構１０８による把持を解放する（ステップ２８０）。
　そして、第１ロボット装置１１を制御して、曲げ機構５０ａを移動して、被加工物１８を搬出受け台２１上に移動し、曲げ機構５０ａによる被加工物１８の把持を解放して、被加工物１８を搬出受け台２１上に乗せる（ステップ２９０）。
　なお、ここでは、第１ロボット装置１１で被加工物１８を搬出受け台２１へ搬送しているが、第２ロボット装置１３で被加工物１８を搬出受け台２１へ搬送してもよい。
　次に、両ロボット装置１１、１３とチャック装置１６の共同動作の他の例について説明する。
　図１５に示すように、曲げ加工が開始されると（即ち生産開始）、第１ロボット装置１１が待機位置に移動した後に（ステップ３００）、被加工物１８を被加工物供給装置２０から取り出し（ステップ３１０）、被加工物１８をチャック装置１６にて把持（即ちセット）する（ステップ３２０）。
　次に、加工開始位置に移動し（ステップ３３０）、被加工物１８の半分（即ち一端側）を加工する（ステップ３４０）。
　そして、曲げ終了（即ち生産終了）か否かを判定し（ステップ３５０）、曲げ終了でない場合は、前記ステップ３１０に戻り、曲げ終了の場合は、本処理を終了する。
　一方、第２ロボット装置１３では、第１ロボット装置１１と同様に、待機位置に移動した後に（ステップ４００）、加工開始位置に移動する（ステップ４１０）。
　そして、第１ロボット装置１１にて被加工物１８をチャック装置１６にセットした後に、被加工物の半分（即ち他端側）を加工する（ステップ４２０）。
　更に、第１ロボット装置１１にて被加工物１８の半分を加工した後に、被加工物１８をチャック装置１６から取り出し（ステップ４３０）、被加工物１８を搬出受け台２１に排出する（ステップ４４０）。
　そして、曲げ終了（即ち生産終了）か否かを判定し（ステップ４５０）、曲げ終了でない場合は、前記ステップ４１０に戻り、曲げ終了の場合は、本処理を終了する。
　次に、曲げ加工装置２による効果について説明する。
　本第１実施形態では、第１基台６に載置された第１ロボット１０と第２基台８に載置された第１ロボット１２は、それぞれ上述した関節を備えた多関節ロボットであるので、第１基台６及び／又は第２基台８を軌道装置４に沿って移動するとともに、多関節ロボットの関節を所望の方向に曲げることにより、曲げ機構５０を所望に位置に配置することができる。よって、曲げ機構５０に把持した被加工物１８を所望の位置に配置することができる。
　つまり、被加工物１８を搬送する際及び／又は曲げ加工する際に、被加工物１８が周囲の装置等に干渉しない位置及び／又は搬送に適した位置（例えば搬送時間が短い位置）に容易に移動させることができる。
　従って、上述した好ましい位置にて、例えば被加工物１８の一端側及び／又は他端側等の曲げ加工などを行うことができるので、加工の自由度が高く、加工時間も短くできるという顕著な効果を奏する。
　また、第１基台６及び第２基台８が移動できるとともに、第１ロボット１０及び第２ロボット１２も同時に動作できるので、被加工物１８の搬送途中で、例えば第１ロボット１０にて被加工物１８を把持するとともに曲げ加工を行い、第２ロボット１２にて別の被加工物１８を把持するとともに曲げ加工を行うことができる。つまり、第１ロボット１０と第２ロボット１２が、それぞれの被加工物１８の搬送と同時に曲げ加工ができるので、加工時間を大きく短縮できるという効果がある。
　更に、第１ロボット装置１１と第２ロボット装置１３は、独自に動作するように制御できるので、第１ロボット装置１１と第２ロボット装置１３で、同時に異なる動作を行うことができる。
　その上、被加工物１８の途中にろう付け箇所がある場合及び／又は枝管がろう付けされている場合に、第１ロボット１０が自在性の高いチャック装置の役割を果たしながら、第２ロボット１２により曲げ機構５０を新しい位置に移動させて曲げ加工を行うことができる。
　また、本第１実施形態では、軌道装置４とは別体に、被加工物１８を把持するチャック機構１０８を有するチャック装置１６を備えている。よって、第１ロボット１０及び／又は第２ロボット１２で搬送した被加工物１８を、チャック装置１６に把持させ、その状態で、第１ロボット１０及び／又は第２ロボット１２の曲げ機構５０を用いて、被加工物１８の曲げ加工を行うことができるので、一層加工の自由度が向上するという効果がある。なお、第１ロボット１０及び／又は第２ロボット１２で搬送した被加工物は、曲げ加工前のものでも曲げ加工後のものでもよい。
　また、チャック装置１６は、補助軌道装置１４上にて移動可能であるので、被加工物１８をチャックする位置の自由度が大きく、よって、加工の自由度が更に向上するという効果がある。
　更に、チャック装置１６は、上下方向の位置を自動で変更でき、しかも、アーム１０４の先端にチャック機構１０８を設けているので、把持位置の自由度が向上するという利点がある。
　しかも、第１ロボット１０による曲げ加工が途中まで進んだ被加工物１８に対して、チャック機構１０８を解放して姿勢を変えて、干渉をさけるようにして、第２ロボット１２で曲げ加工を行うことができるという効果がある。
［第２実施形態］
　次に、第２実施形態の曲げ加工装置について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。
　図１６Ａに示すように、第２実施形態の曲げ加工装置１５０は、軌道装置１５２が、左右の第１軌道装置１５４と第２軌道装置１５６に分離している。この第１軌道装置１５４と第２軌道装置１５６とは、一直線となるように配置されている。
　そして、第１軌道装置１５４上に、第１実施形態と同様に、第１基台１５８及び第１ロボット１６０を含む第１ロボット装置１６２が配置され、第２軌道装置１５６上に、第２基台１６４及び第２ロボット１６６を含む第２ロボット装置１６８が同様に配置されている。
　本第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様な効果を奏する。
［第３実施形態］
　次に、第３実施形態の曲げ加工装置について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。
　図１６Ｂに示すように、第３実施形態の曲げ加工装置１７０では、軌道装置１７２は、並列（即ち平行）に配置された第１軌道装置１７４と第２軌道装置１７６とから構成されている。
　そして、第１軌道装置１７４上に、第１実施形態と同様に、第１基台１７８及び第１ロボット１８０を含む第１ロボット装置１８２が配置され、第２軌道装置１７６上に、第２基台１８４及び第２ロボット１８６を含む第２ロボット装置１８８が同様に配置されている。
　本第３実施形態においても、前記第１実施形態と同様な効果を奏する。
　なお、本開示は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
　例えば、各実施形態における一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてよい。また、上記各実施形態の構成の一部を、省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

Claims (10)

  1. 　長尺状の被加工物を曲げ加工する曲げ加工装置において、
    　所定方向に直線状に延びる軌道装置と、
    　前記軌道装置に載置され、該軌道装置上を移動可能な第１基台及び第２基台と、
    　前記第１基台に搭載された第１ロボットと、
    　前記第２基台に搭載された第２ロボットと、
    　前記第１ロボット及び前記第２ロボットのそれぞれの一端に配置され、前記被加工物の把持及び曲げ加工を行う曲げ機構と、
    　を備え、
    　前記第１ロボットは、少なくとも、該第１ロボットが搭載された前記第１基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、前記被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節と、を備えた多関節ロボットであり、
    　且つ、前記第２ロボットは、少なくとも、該第２ロボットが搭載された前記第２基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、前記被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節と、を備えた多関節ロボットである曲げ加工装置。
  2. 　請求項１に記載の曲げ加工装置において、
    　前記軌道装置とは別体に配置され、前記第１ロボット及び前記第２ロボットの少なくとも一方により搬送された前記被加工物を把持するチャック装置を備えた曲げ加工装置。
  3. 　請求項２に記載の曲げ加工装置において、
    　前記チャック装置は、前記軌道装置と平行に配置された補助軌道装置に載置され、該補助軌道装置に沿って移動可能に構成されている曲げ加工装置。
  4. 　請求項１～請求項３の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
    　前記第１ロボット及び前記第２ロボットの少なくとも一方の到達可能な位置に、前記被加工物を供給する被加工物供給装置を備えた曲げ加工装置。
  5. 　請求項１～請求項４の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
    　前記軌道装置は、第１軌道装置と、該第１軌道装置とは別体で且つ該第１軌道装置と平行に配置された第２軌道装置と、を備えており、
    　前記第１軌道装置に前記第１基台及び前記第１ロボットが搭載され、前記第２軌道装置に前記第２基台及び前記第２ロボットが搭載されている曲げ加工装置。
  6. 　請求項５に記載の曲げ加工装置において、
    　前記第１軌道装置と前記第２軌道装置とは、同一の直線上に配置されている曲げ加工装置。
  7. 　請求項５に記載の曲げ加工装置において、
    　前記第１軌道装置と前記第２軌道装置とは、異なる直線上に平行に配置されている曲げ加工装置。
  8. 　請求項１～請求項７の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
    　前記第１基台、前記第２基台、前記第１ロボット、前記第２ロボット、前記チャック装置、前記曲げ機構の動作を制御する制御装置を備えた曲げ加工装置。
  9. 　請求項１～請求項８の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
    　前記第１ロボットの曲げ機構によって、前記被加工物の一端側を把持するとともに、前記第２ロボットの曲げ機構によって、前記被加工物の他端側の曲げ加工を行う両側制御手段を備えた曲げ加工装置。
  10. 　請求項１～請求項９の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
    　前記第１ロボットの曲げ機構によって、前記被加工物の一端側を把持して前記被加工物を搬送する途中で曲げ加工を行い、前記第２ロボットの曲げ機構によって、前記第１ロボットが把持している前記被加工物とは別の前記被加工物の曲げ加工を行う搬送時制御手段を備えた曲げ加工装置。
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